高速公路智慧运维解决方案及应用

戴芳盛

（福建省漳州高速公路有限公司，福建 漳州 363008）

0 引言

现阶段，我国正处于高速公路建设转型的重要时期，很多机电设备开始被应用在高速公路的建设领域方面上，从而实现高速公路的智慧运维目标。我国高速公路大部分项目采用了ETC 门架、天线等精确的设备来满足相应的功能需求；在系统硬件配置方面上采用了毫米波雷达、边缘计算模拟器等大量设备，能够更好地探测到高速公路的实际情况，确保高速公路工作人员有着更加良好的感知。

我国高速公路建设开始向智慧运维时代发展，智慧运维系统的应用能够满足当前很多信息化、智能化不足的问题，将我国的高速公路建设推向一个新的高度。

1 高速公路智慧运维系统的功能需求

1.1 故障问题管控功能

高速公路在运维的过程中要面对各种各样的故障问题，如果不进行及时处理，严重的情况下会影响高速公路的正常运营。

为了能够更好地保障高速公路的运维发展，高速公路智慧运维系统应能有效地监测各系统部分的情况，快速地发现设备设施的故障问题，并且通过网络智能终端将故障问题呈现在工作人员面前，让工作人员更加快速地了解故障问题，并且快速地做出反应措施。

很多故障问题都是较为隐蔽的，传统的人工故障排查管控方式难以满足现阶段高速公路使用量庞大的情况。高速公路智慧运维系统自身的智能化功能要将故障问题进行辨别，将故障问题的位置、距离、范围、原因分析等信息资源提供给管理人员，才能够更好地调配维修人员进行故障维修工作。不仅如此，高速公路智慧运维系统还应该承担起故障信息记录的工作，针对维护的情况进行相应的评价，尽可能地做到在线反馈。

1.2 移动巡检功能

高速公路智慧运维系统还应该拥有移动巡检功能，这样才能够保障管理人员能够更加准确地了解高速公路在使用过程中的实际情况，对于路面上的车辆进行相应的监控。移动巡检主要是采用电子工单模式进行的，技术管理人员可以在移动终端上进行移动巡检操作，体现出高速公路智慧运维系统的自动智能性。移动巡检功能属于高速公路智慧运维系统在功能方面上的创新，很好地解决了传统人工巡检工作量大的问题。只要技术管理人员在电子巡检工单上明确标记相应的工作清单，就能够确保各类设备巡检工作到位。

针对不同的设备仪器设置相应的设备管理条码，巡检人员在进行巡检时，利用智能化终端进行场外巡查，并且同步进行设备条形码的扫码工作，确保不会遗漏任何一个设备设施的巡检工作，提升了高速公路机电设备的巡检运维质量。

1.3 事务管理功能

由于当前高速公路使用情况较为复杂，在高速公路运营的过程中经常会出现一些事务性工作，如机械故障管理、交通事故管理、收费站管理等。这些管理对于高速公路的正常运营有着十分重要的意义。高速公路智慧运维系统应该针对各项工作进行实时监测，针对各项事务工作进行主动的管理，有效地解决高速公路工作过程中存在的各类问题。

在管理过程中还能够针对问题进行有效的汇总梳理，分析各项工作过程中存在的问题，在未来出现相应的管理问题时能够积极地做出优化和改进。事务管理功能是高速公路运维系统的后勤保障，对于高速公路的查询能力有着很大的作用，针对各种事务进行有效的管理才能够从根源上解决各种问题，降低高速公路在处理各种事务管理方面上的支出费用，更好地推动高速公路的建设发展。

1.4 设备管理功能

当前应用在高速公路方面上的机电设备种类有很多，技术管理人员必须针对这些设备进行有效的管理，否则很容易出现机电设备的故障，从而影响高速公路的正常使用。例如：高速公路收费站出现问题就可能影响到高速公路的经济效益；监控设备如果出现问题，技术管理人员就不能及时地了解高速公路上的具体情况，高速公路出现交通事故的风险将会大大提升。

高速公路智慧运维系统应该具备设备管理功能，这样才能够帮助工作人员对设备进行有效的管理，应该包括设备出入库分析、故障维修记录、故障预警分析、设备使用寿命预测等，更好地保障设备的正常运行，并且针对设备的运行情况进行24 小时监测。高速公路智慧运维系统还应该拥有相应的数据库，针对设备管理进行统计工作。

2 当前高速公路机电运维存在的问题

2.1 无法及时发现故障设备

高速公路机电设备在出现故障之后，工作人员一般无法第一时间发现问题，大多数情况都是发生严重的事故后才能够做出应对措施。对于机电设备的监控和故障分析一直都是传统高速公路运维管理过程中存在的难题，传统的方式只能够依靠工作人员定期的设备巡检以及针对上传数据异常的情况进行研究分析，整体的工作效果并不明显。传统的高速公路机电设备运维无法进行远程控制，大多数工作人员都无法及时地了解到机电设备的运行情况，一旦相应的摄像头、雷达等探测设备出现问题，就会影响其他远程控制功能的使用，给高速公路的正常运营造成严重的影响。

2.2 无法进行生命周期监管

生命周期监管工作对于高速公路的正常运营有着十分重要的意义。当前高速公路的车辆通过量十分庞大，随之而来的也是庞大的数据信息，如果仅依靠传统的高速公路运维手段，在处理高速公路信息方面上将会存在很大问题，不仅工作效率低下，还很难抓住工作过程中的重点，从而造成经管失误。现阶段的高速公路管理手段缺乏物联网的数据感知能力，尤其是在空间关系数据方面上存在较大的问题，都无法监测到机电设备的具体状态，但其实机电设备的供电情况、网络情况、运行情况等都是生命周期监管的重要组成部分。无法进行生命周期监管，工作人员对于高速公路实际运行情况的信息预告也会存在着较大的偏差，很容易在工作过程中出现问题。

2.3 运维预测评估体系不健全

高速公路管理部门可以针对一些故障情况进行提前预测，这样能够避免因故障问题的出现而影响到高速公路的正常运营。但是当前很多管理部门都没有建立起相应的预测评估体系，或者整体上还没有健全规范，整体的实际作用无法发挥出来。而且，当前的运维预测评估体系在实用性方面上存在一定的问题，数据信息获取过程较为困难，无法进行相应的风险预测，或者风险预测的结果存在较大的偏差。运维评估模型不成熟，就难以科学有效地针对高速公路的运维管理效果进行科学评价，缺乏一定的前瞻性和实用性，限制了当前高速公路的发展。

3 高速公路智慧运维系统的应用

3.1 利用定量数据处理实现流程可视化

实现高速公路智慧运维系统的可视化发展是较为重要的，很多工作的流程都需要做到公开透明，这样才能够针对各项工作进行有效的监督。而且，高速公路的日常运营需要多个部门协同合作，实现工作流程可视化能够确保每一个部门更加有效地沟通交流，了解到各工作岗位的工作流程，适当调节自身的工作进度。

例如，在针对同一机电设备进行多次故障维修时，管理人员应该确保维修流程实现可视化发展，进一步了解设备在检修时的维修进度以及检修结果，是否出现更换零件等情况，更好地与仓库核对相应的数据信息，高效地完成工作。想要实现可视化工作还应该结合GIS 地图，这样技术管理人员就能够更加精确地了解到机电设备的位置，在进行故障排查、定时定期维护时能够有更高的工作效率，更好地完成高速公路机电设备的检修工作。

3.2 融入智能技术丰富智能化功能

将人工智能技术融入高速公路智能运维系统中，能够针对各种类型的机电设备和故障类型进行精准的检测，确保这些机电设备都能够得到有效的管理。人工智能技术能够利用移动互联网针对出现故障的设备信息进行自动搜索，对机电设备进行识别。移动互联网能够将不同的部门和岗位连接在一起，将各种信息资源进行共享，确保他们在进行相关工作时能够形成统一的理解，而且图片、文字以及视频这些多元化的信息方式能够给予管理人员更加准确的信息，方便技术人员了解实际情况。高速公路智慧运维融入人工智能技术也能够很好地实现移动在线巡检的功能，该项功能的应用能够帮助检修人员判断机电设备故障，提前在远程工作站进行故障原因分析，制定好相应的解决方案之后再进行实际处理工作，使高速公路运维成本和时间大大缩减，提高了高速公路运维的工作效率。

例如，像监控设备信号丢失、画面干扰等问题，AI人工技术能够针对这一系列问题进行原因分析，分析监控设备视频的数据问题，找出高速公路监控系统运维过程中的不足，然后及时地进行优化，更好地完成高速公路监控业务的服务，保障高速公路的正常运营。

3.3 结合大数据技术优化业务流程

高速公路智慧运维系统也可以应用大数据技术来优化相应的业务工作流程，弥补当前业务工作流程缺乏信息化的缺点。当前高速公路整体运维工作开始向数字化方向发展，这样能够满足庞大的数据流量。当前，机电系统运维管理过程使用了大量非数字化资料和非格式化数据，这样的情况会导致运维管理工作变得相当复杂，如果继续依靠传统的人工管理方式，很可能出现工作效率较低、整体质量较差的问题。大数据技术能够挖掘数据信息背后有价值的信息数据，这对于优化高速公路管理工作有着至关重要的意义。

高速公路智慧运维系统结合大数据技术能够针对庞大的车辆数据信息进行分析，将这些有效的数据信息提供给相关的工作部门，实现部门之间的良性互动。在数据信息时代，高速公路的管理工作也应该重视数据信息的探索，只有管理部门掌握数据信息，并且将数据信息提供给决策层面，才能够保障做出正确的决策，保障高速公路实现科学合理的运维。

4 结语

总的来说，高速公路智慧运维系统的建立是我国高速公路建设领域的发展趋势。传统的高速公路管理运维工作很难将故障问题信息快速地进行上下传达，影响了高速公路各方面设备的运行维护工作。当前人们对于高速公路的需求较高，各种类型的故障问题层出不穷，会直接影响到高速公路的整体使用效率。我国在高速公路智慧运维系统的建设方面上仍然处于起步阶段，还需要更多的技术人员投入相应的研究工作中，针对该系统进行更加深入的研究分析，尽可能地满足当前高速公路智慧运维系统在多元化方面上的功能需求，实现高速公路管理部门与多个部门的高效信息沟通。

当前高速公路智慧运维系统已经实现了可视化、人工智能技术、大数据技术的初步应用，并取得了明显的效果。高速公路智慧运维系统的应用能够推动高速公路信息化系统建设发展，实现各部门之间的数据共享，提升高速公路整体的智能化水平，是利民惠民的重要建设项目，为社会的经济发展提供了强大的源动力。